엣지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅: 비교, 장점 및 단점

엣지 컴퓨팅은 IoT에 없어서는 안 될 기술이 되고 있지만, 만능 기술은 결코 아니며 현재 해결해야 할 몇 가지 과제가 남아 있습니다. 이 블로그에서는 엣지 컴퓨팅의 장단점과 클라우드 컴퓨팅과의 비교에 대해 살펴보겠습니다.

엣지 컴퓨팅 및 클라우드 컴퓨팅

엣지 컴퓨팅은 실시간 성능이 강조되는 정보 활용에서 중요한 기술입니다. 엣지 컴퓨팅 플랫폼을 활용하면 많은 장점이 있지만, 플랫폼 사용 방식에 따라 해결해야 할 과제도 있습니다.
엣지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅을 비교하기 전에 각각의 사용 사례를 포함하여 엣지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅이 무엇인지 살펴봅시다.

무엇입니까? 엣지 컴퓨팅?

엣지 컴퓨팅은 종종 네트워크의 엣지 에서 IoT 장치에 의해 처리가 수행되는 분산형 개방형 IT 아키텍처로 정의됩니다. 엣지 컴퓨팅의 “엣지”는 네트워크의 엣지 를 의미하지만, 클라우드(예: 데이터 센터)는 네트워크의 중심에 위치합니다.
엣지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅은 서로 반대되는 개념으로 간주될 수 있지만, 상호 배타적인 개념은 아닙니다. 엣지 컴퓨팅은 엣지 에서 처리해야 하는 데이터와 클라우드 쪽에서 처리할 수 있는 데이터를 구분하여 처리 효율을 높이는 메커니즘입니다.
, 엣지 에서 데이터를 처리함으로써 엣지 컴퓨팅 플랫폼은 네트워크 경로와 데이터센터에 부하가 집중되는 것을 방지하고 고속 처리를 실현하여 지연을 최소화합니다.
엣지 컴퓨팅에 대한 자세한 내용은 다음 블로그에서 확인하세요:
엣지 컴퓨팅이 주목받는 이유 – 클라우드 및 온프레미스와 비교해 어떤 차이점이 있나요?

클라우드 컴퓨팅이란 무엇인가요?

클라우드 컴퓨팅은 여러 원격 서버에서 액세스할 수 있는 스토리지, 애플리케이션, 서비스, 데이터베이스와 같은 컴퓨터 리소스를 활용합니다. 클라우드를 사용하면 여러 위치에서 액세스하고 필요에 따라 데이터를 처리할 수 있습니다.
컴퓨터 리소스를 여러 위치에 두면 기업이나 개인이 사용할 때 자체 컴퓨팅 환경을 구축할 필요가 없습니다. 클라우드 컴퓨팅을 사용하면 대용량 데이터 분석, 다수의 사용자 지원, 고급 처리가 필요한 애플리케이션 개발이 가능합니다.
인터넷을 통해 정보를 공유할 수 있을 뿐만 아니라 기업이 소유하지 않은 시스템과 애플리케이션도 사용할 수 있다는 특징이 있습니다.

클라우드 컴퓨팅의 이점

과거에는 일반적으로 조직이 사내에서 정보 시스템을 소유, 관리, 운영했습니다. 클라우드 컴퓨팅을 사용하면 기업은 자체 시스템을 보유하지 않고 인터넷을 통해 시스템을 사용할 수 있습니다. 사용자는 어디서나 이러한 서비스와 애플리케이션을 활용할 수 있습니다.
클라우드는 초기 비용이 저렴하고 필요에 따라 시스템을 쉽게 확장할 수 있으며 편의성이 높기 때문에 인기를 끌고 있습니다. 아래에서 클라우드 컴퓨팅의 이점에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

시간 또는 장소 제한 없음

클라우드 컴퓨팅을 이용하면 인터넷에 연결된 단말기만 있으면 어디서나 충분한 성능으로 서비스와 애플리케이션을 사용할 수 있습니다. 시간이나 장소의 제약이 없기 때문에 사용 패턴의 범위가 넓어지고 서비스 제공의 자유도가 높아집니다.

높은 확장성

클라우드 컴퓨팅의 가장 큰 장점은 필요에 따라 시스템을 확장할 수 있다는 점입니다. 현재 보유 중인 리소스보다 더 많은 리소스가 필요하더라도 사내 컴퓨팅 환경을 구축할 필요가 없습니다. 조직은 필요에 따라 리소스를 확장할 수 있습니다. 또한 수요가 감소하면 규모를 축소할 수도 있습니다.

하드웨어 리소스의 효과적인 활용

클라우드 컴퓨팅은 서비스 제공업체에도 도움이 됩니다. 여러 사용자가 동일한 하드웨어를 공유하여 리소스 활용도를 극대화하고 제공하는 컴퓨팅 환경을 최대한 활용할 수 있습니다.

비용 효율성 향상

사용자는 과도한 지출 없이 필요할 때 필요한 리소스를 활용할 수 있습니다. 수요 변동에 따라 비용을 변경할 수 있고 기업은 고정 비용을 절감하여 재무 안정성을 높일 수 있습니다. 기본적으로 하드웨어 구매 비용이 없기 때문에 초기 투자 비용을 억제할 수 있습니다.

클라우드 컴퓨팅 사용의 어려움

위에 나열된 이점 외에도 클라우드 컴퓨팅 사용은 다음과 같은 새로운 과제를 제기합니다:

네트워크 연결 요구 사항

클라우드의 리소스를 사용하려면 인터넷에 연결되어 있어야 합니다. 네트워크에 문제나 장애가 발생하면 전체 시스템을 사용할 수 없게 되어 비즈니스 운영이 중단될 위험이 있습니다.

클라우드 서버에 따라 달라지는 보안 위험

중요한 데이터는 클라우드 서버에 저장되므로 외부 사이버 공격에 대한 대응책은 클라우드 서버의 보안에 따라 달라집니다. 보안 침해가 발생하면 모든 데이터가 유출될 수 있습니다.

트래픽 증가로 인한 지연

클라우드 컴퓨팅은 클라이언트 측과의 잦은 통신을 수반하는 경우가 많습니다. 또한 클라우드 서버에서 다양한 프로세스가 수행되기 때문에 송수신해야 하는 데이터의 양이 방대합니다. 이러한 데이터 송수신이 집중되면 통신 트래픽 증가로 인한 데이터 정체 또는 지연이 발생합니다. 지속적인 운영이나 실시간 처리가 필요한 시스템의 경우 그 영향은 더욱 커집니다.

엣지 컴퓨팅의 장점

엣지 컴퓨팅은 분산 처리를 통해 다양한 이점을 제공합니다. 그중에서도 클라우드 컴퓨팅의 과제를 해결하는 요소가 많이 있습니다. 엣지 컴퓨팅이 가져다주는 이점을 살펴보겠습니다:

지연 감소 및 실시간 성능 향상

클라우드 컴퓨팅에서는 멀리 떨어진 클라우드 서버와 데이터를 주고받기 때문에 수백 밀리초에서 수초의 시간 지연이 발생합니다. 엣지 컴퓨팅을 사용하면 지연을 피해야 하는 처리를 가까운 컴퓨터에서 관리할 수 있어 지연 없이 데이터를 처리할 수 있습니다. 이를 통해 데이터 활용의 실시간성을 보장합니다.

데이터 분산 저장을 통한 보안 강화

기업 및 개인 정보를 클라우드에 저장할 때 보안 위험, 정보 유출, 외부 공격은 항상 우려되는 부분입니다. 하지만 엣지 컴퓨팅을 사용하면 엣지 쪽에서 데이터를 처리하고 엣지 및 클라우드에 분산 저장하기 때문에 데이터 유출 위험이 줄어듭니다.

통신 트래픽 최적화

엣지 컴퓨팅은 모든 데이터를 클라우드에 집계하지 않고 엣지 에서 처리합니다. 이렇게 하면 통신량을 줄이고 통신 트래픽을 최적화할 수 있습니다. 트래픽이 클라우드로 전송되거나 클라우드에서 수신되어야 할 때 지연될 가능성이 줄어듭니다. 또한 조직은 클라우드로 전송되는 데이터의 양과 통신량을 줄임으로써 통신 비용을 절감할 수 있습니다.

네트워크 문제 발생 시 비즈니스 연속성

모든 데이터를 클라우드에서 운영할 경우, 클라우드 서비스 장애나 네트워크 문제 발생 시 데이터가 필요한 비즈니스를 안정적으로 수행하기 어려울 수 있습니다. 엣지 컴퓨팅 플랫폼에서 필요한 데이터를 엣지 쪽에서 처리하면 네트워크에 문제가 발생하더라도 비즈니스를 지속할 수 있습니다. 엣지 따라서 컴퓨팅은 비즈니스 연속성 계획(BCP)을 위한 수단이기도 합니다.

엣지 컴퓨팅 사용의 어려움

다양한 이점이 있지만 엣지 컴퓨팅의 사용을 최적화하는 데는 다음과 같은 몇 가지 어려움이 있습니다:

시스템 복잡성 및 비용

엣지 컴퓨팅에는 회선과 기지 수만큼의 엣지 서버가 필요합니다. 따라서 하드웨어의 수가 증가하고 시스템이 복잡해질 수 있습니다. 회선과 기지 수만큼 하드웨어가 필요하므로 초기 비용과 시스템 개발 비용이 증가합니다.

인적 자원 확보 및 교육 비용

엣지 컴퓨팅은 각 위치에 분산되어 있는 경우가 많기 때문에, 특히 제조 공장 현장에서 문제가 발생하고 IT 전문 지식이 부족한 경우 한 사람이 여러 대의 단말기를 중앙에서 관리하는 것이 불가능할 때가 있습니다. 그 결과 인력 교육 비용이 증가하는 경향이 있습니다. 현장 인력을 확보하는 것은 엣지 컴퓨팅 운영에서 가장 큰 문제가 될 수 있으므로 간단하고 보호되며 자율적인 엣지 컴퓨팅 플랫폼을 선택하는 것이 필수적입니다.

데이터 저장 용량

일반적으로 산업용 PC와 같은 엣지 컴퓨터는 메모리 용량이 크지 않습니다. 따라서 모든 데이터를 영원히 저장할 수 없습니다. 분석에 사용된 데이터는 일정 기간이 지나거나 분석 결과가 클라우드 서버로 전송된 후 삭제되는 경우가 많습니다. 따라서 엣지 및 클라우드에 어떤 데이터를 보관할지, 어떤 데이터를 클라우드에 저장할지 선택해야 합니다.

엣지 컴퓨팅 및 클라우드 컴퓨팅 사용 사례

지금까지 살펴본 것처럼 클라우드 컴퓨팅을 단독으로 사용하는 경우와 엣지 컴퓨팅과 함께 사용하는 경우 모두 장단점이 있습니다. 조직은 상황과 환경에 따라 다양한 사용 사례를 살펴보고 어떤 것이 가장 적합한지 결정해야 합니다.

클라우드 컴퓨팅에 적합한 사용 사례

백오피스 작업은 업무 효율성을 개선하고 비용을 절감하기 위해 필요하지만 일반적으로 밀리초 단위의 속도는 필요하지 않습니다. 예를 들어 영업을 지원하는 사무 업무는 중요하지만 단일 작업에 대해 밀리초 단위의 실시간 성능을 요구하지는 않습니다. 같은 환경에서는 축적된 데이터를 분석하여 수요 예측 정확도를 높이는 것이 필수적입니다. 두 경우 모두 대량의 데이터를 저장할 수 있고 비용 효율성이 높은 클라우드 컴퓨팅이 현실적인 선택입니다.

엣지 컴퓨팅에 적합한 사용 사례

생산 현장에서는 기계의 고도화와 제조 주기의 단축으로 인해 밀리초 단위의 데이터 처리에 대한 요구가 증가하고 있습니다. 밀리초 단위의 처리가 요구될 때 지연 시간은 더 큰 영향을 미칩니다. 클라우드 컴퓨팅으로는 지연을 제거하기가 매우 어렵고 필요한 수준의 처리 속도와 실시간 성능을 달성할 수 없습니다.
엣지 컴퓨팅은 이러한 정밀한 실시간 성능이 요구되는 상황에 적합합니다. 요구되는 속도를 충족함으로써 생산 라인 자동화와 제조 주기 개선이 가능해지며, IoT 활용과 고속 데이터 처리의 결합으로 비용 절감 효과도 있습니다.
또한, 엣지 컴퓨팅은 기밀 데이터 관리 시 외부로 전달해야 하는 데이터와 내부에서 처리해야 하는 데이터를 구분할 수 있어 사이버 보안을 강화하고 데이터 유출을 방지하는 데 필수적입니다.

엣지 컴퓨팅의 미래 동향

엣지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅은 종종 대조적인 기술로 비교됩니다. 그러나 엣지 컴퓨팅은 엣지 측과 클라우드 측으로 처리를 나눕니다. 따라서 클라우드 컴퓨팅의 장점은 엣지 컴퓨팅의 장점이기도 합니다.
엣지 컴퓨팅은 데이터의 실시간성이 더욱 중요해짐에 따라 그 중요성이 점점 더 커질 것으로 예상됩니다. 엣지 컴퓨팅의 중요성이 커지는 이유로는 다음과 같은 점을 고려할 수 있습니다.

IoT/AI/5G와의 관련성

IoT는 이미 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 많은 디바이스가 대량의 데이터를 주고받으면서 네트워크 경로와 클라우드 서버의 부하도 증가하고 있습니다.
예를 들어 자율주행 기술처럼 작은 지연에도 큰 위험으로 이어질 수 있는 분야에서는 실시간 데이터 처리가 매우 중요합니다. 또한 AI(인공지능)의 실용화로 ‘사람의 판단’이라는 작업 과정을 생략할 수 있는 가능성이 점점 커지고 있습니다. AI에 의한 고속 처리가 가능해짐에 따라 그 속도를 유지하는 것도 과제가 될 것입니다.
또한 5G를 통해 고속, 대용량, 저지연 통신이 가능해졌습니다. 하지만 통신 속도가 빨라지더라도 데이터 처리에 지연이 발생하면 5G의 특성을 충분히 활용할 수 없습니다. 5G와 엣지 컴퓨팅의 결합은 더욱 낮은 지연 처리를 가능하게 할 것으로 기대됩니다.

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소사이어티 5.0을 실현하기 위해서는 IoT, 로봇 기술, AI, 빅데이터 등 모든 IT 활용이 필요합니다. 엣지 이러한 기술을 보다 높은 수준으로 활용하기 위해서는 고속 처리와 실시간 성능을 가능하게 하는 컴퓨팅도 중요합니다.
정부는 소사이어티 5.0을 앞당기기 위한 방안으로 스마트시티를 추진하고 있습니다. 국민 생활에 깊숙이 관여하는 프로젝트에서 데이터 관리는 더욱 중요해집니다. 이러한 상황에서 실시간 데이터를 보장하고 운영 연속성을 개선하며 보안 위험을 줄여주는 엣지 컴퓨팅의 중요성은 더욱 커질 것으로 예상됩니다.

실시간 데이터가 필수인 시대를 위한 최고의 선택

이 블로그에서는 엣지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅의 과제를 모두 다루었습니다. 엣지 컴퓨팅의 경우 안타깝게도 비용이 문제이지만 시스템 개발 방법이 발전하고 하드웨어 가격이 하락함에 따라 이 문제는 점차 개선될 것으로 예상됩니다.
조직이 엣지 컴퓨팅 또는 클라우드 컴퓨팅을 활용할 위치와 목적을 결정하는 것은 매우 중요합니다. 제조 공장이든 소규모 사무실이든 리더는 이러한 결정을 내려야 합니다.

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